大学物理二重点习题集.

P42:1.2.4某质点做直线运动的规律为,在SI单位制下,质点在前5秒内的平均速度和路程为()242ttxCA1m.s-1,5m;E2m.s-1,13m;D3m.s-1,5m;C1m.s-1,13m;B3m.s-1,13m;教材第二版部分选择、填空题解答15.1527smtxx0v42tdtdxv解:时,当0v2tmxxxxSSS13250221应选C教材第二版部分选择、填空题解答教材第二版部分选择、填空题解答P42:1.2.10某人以4km.h-1的速率向东前进时,感觉风从正北吹来;如果将速率增加一倍,感觉风从东北方向吹来,实际风速与风向为:()A4km.h-1,从西北方向吹来;B4km.h-1,从北方向吹来;C,从西北方向吹来;1.24hkmD,从东北方向吹来.1.24hkmC教材第二版部分选择、填空题解答解:地球:静止参考系人:运动参考系风:运动物体则101.4smv102.8smv向西南:'2v向南:'1v风速,即绝对速度大小,方向恒定教材第二版部分选择、填空题解答做出矢量三角形如图,则可知45101.2445coshkmvv45'1vv'2v01v02v北东西南应选C25.2aan0dtdav2225.2yxaaa).(5122smyxvvv教材第二版部分选择、填空题解答P41:1.1.7一质点做圆周运动的角量方程为.它在2s末的角坐标为_______,在第3s内的角位移为_______,角速度为___________;在第2s末的角速度为________,角加速度为________;在第3s内的角加速度为_______,质点做_________运动.2432tt)(24rad)/(23srad).(831sradt).(191srad).(82srad).(82srad匀加速圆周教材第二版部分选择、填空题解答解:rad242423222rad473433223rad2323).(831sradtdtd).(81sraddtd).(1928312srad教材第二版部分选择、填空题解答第1章部分习题解答P42题1.3.6一汽艇在静水中航行,因受水的阻力作用,关闭发动机后,汽艇将从速率减速运动.设加速度(a与速度反向),式中为比例常数.试求:0vk21vkav(2)在这段时间内,汽艇所走过的路程.(1)汽艇从速率开始到停下来所经历的时间;0v第1章部分习题解答解:(1)21vvkdtdakdtdvv21tdtkd0210vvvv0时，有当v2102vktkt2102122vv)......(a第1章部分习题解答式得由)(a220041tktkvvv220041tktkdtdxvv沿船运动方向建立x轴,原点取在关闭发动机船所在位置,此时也为计时起点,则上式积分得(2)3220012121tktktxvv值带入得问中求得的将t(1)23032vkxS2.1.5倾角为30度的一个斜面放置在水平桌面上，一质量为2kg的物体沿斜面下滑，下滑的加速度为32ms如果此时斜面静止在桌面上不动，则斜面与桌面间的静摩擦力大小sfN33解：斜面对桌面的静摩擦力sf与滑块对斜面的水平合力水平f平衡。Nmamaf3330cos水平水平水平aaP72:2.2.6如图所示,将用轻质不能伸长的细绳系住的小球拉到水平位置后,由静止释放,则小球在下摆过程中,总加速度a的大小为();sin,gaA;sin2,gaB;2,gaC.1sin3,2aDmOD221sinvmmglsin22glv解:如图sin22glanvmamgcoscosga1sin3222gaaanmgT0hmO应选D教材第二版部分选择、填空题解答如图所示,将一质量m=10kg的小球挂在倾角为的光滑斜面上,试求:当斜面以加速度a=g/3沿水平方向向右运动时,绳中的张力和小球对斜面的正压力.第二章部分习题答案P73题2.3.11解:受力情况如图方法一,坐标系如图,可得aTNmgxy30maNT30sin30cos030cos30sinmgNT第二章部分习题答案NT4.77NN5.68NN5.68'可解得:根据牛顿第三定律,小球对斜面的压力方法二xy如右图所示建立坐标系,则30cos30sinmamgT30sin30cosmamgNNT4.77NN5.683.1.1.如图所示，一质量为m的物体，位于质量可以忽略不计的直立弹簧上方高度为H处，该物体从静止开始向弹簧下落，如果弹簧的劲度系数为k，不考虑空气阻力，则物体可能获得的最大动能为________________．221)(kxExHmgkmgxkm解：物体重力与弹簧弹力相平衡时，动能最大.kgmmgHEkm2223.2.8.如图所示，一物体挂在弹簧下面，平衡位置在O点，现用手向下拉物体，第一次把物体从O点拉到M点，第二次由O点拉到N点，再由N点送回到M点，则在这两个过程中[]．解：保守力做功与路径无关，只跟初末位置有关．A(A).弹性力做功相等，重力做功也相等；(B).弹性力做功不相等，重力做功也不相等；(C).弹性力做功相等，重力做功不相等；(D).弹性力做功不相等，重力做功相等．3.3.13.如图所示，有一小球，其质量为m，以一条长l=0.5m，重量忽略不计的线悬挂在固定点而形成一摆．此摆最大的摆动角是与竖直线交成60o角．试求：（1）该球经过竖直线时的速度是多大？（2）在最大摆动角的位置时，其瞬时加速度是多大？10.2.2)60cos1(2smgl　v02lanv2021)60cos1(vmmgl解:（1）机械能守恒20.5.860sinsmmmgaa（2）4.1.3子弹在枪管内击发时，受到随时间变化的火药爆炸推力大小为F=400-4/3X10t的作用，其中F的单位为N，t的单位为S,子弹从枪口飞出时的速度为300m/s,试问1）子弹受到的爆炸力冲量的为；2）子弹的质量。解：dIFdt40(400)3tIdIFdtdt2204003Itt2220400120230,30090ttttImvm=2204003tt2120290tt这道题有问题，子弹到枪口的时间无法计算4.2.11,如图所示，由一小块物体置于光滑的水平桌面上，有一细绳其一端系于此小物体上，另一端穿过桌面的中心一个小孔，该物体原以角速度W在距孔R的圆周上转动。今将绳子从小孔缓慢下拉，则物体：（D）（A)动能不变，动量改变；（B)动量不变，动能改变（C）角动量不变，动量不变（D）角动量不变，动能和动量改变mRo解：0,MRFL不变0,IFt动量改变W=F0,r动能增大4.3.16如图所示，一质量为１０ｇ的子弹射入一个静止在水平面上的质量为９９０ｇ的木板内，木块右方连接一轻质弹簧，木块被子弹击中后，向右运动压缩弹簧４０ｃｍ而停止。设弹簧的劲度系数为１Ｎ／ｍ，木块与水平面的摩擦系数为０.０５，试求子弹的初速度ｖ０的大小？Mmv0K40cm解：m和M相碰的过程中，系统动量守恒。0()mvmMv221011(M)(M)2274mgxkxmvms联立上两式得：v弹簧被压缩的过程中，由功能原理有5.1.7一飞轮的半径R=1.5m,初始时刻的转速为,角加速度为,在t=2s时刻,飞轮的角速度是_________,飞轮边缘上一点的加速度大小是_________.)min.(601r2.10srad1.22srad2.15.726sm教材第二版部分选择、填空题解答解:10.22210601602sradt22.726smRan2.15smRa222.15.726...smaaan教材第二版部分选择、填空题解答5.2.8两个完全相同的飞轮，在同一中心轴线上，分别以和的角速度沿相反方向转动，在沿轴线的方向将二者啮合在一起，获得相同的角速度，此时飞轮的动能和原来二飞轮总动能的比为：（A）增大到5倍；（B）减少到；（C）减少到；（D）增大到10倍；（E）减少到25110181解：A、B飞轮在啮合过程中，对轴无外力矩作用，故有，假设以B转动方向为正，则有：，其中∴开始时总动能为最后总动能为∴选择答案（C）常矢LJJJBAAABBBAJJJJ')(2,BA2'222025)2(2121JJJEk241JEk10/1/0kkEE第5章部分习题解答2021tt)(3.582rN全t(2)设从开始转动到停下来所需时间为全t0101)(3.8st全)(3.353.8'stt剩则第5章部分习题解答也可以'1t01)(3.3'st2010.4.13第5章部分习题解答P153题5.3.17如图所示,一均质棒长2L,质量为m,以与棒长方向相垂直的速度v0在水平面内运动时与固定的O点发生完全非弹性碰撞,发生相碰处距棒中心为L/2.求棒在碰撞后的瞬时绕O点转动的角速度大小.L2L2/L2/LO0vn第5章部分习题解答解:L2L2/L2/LO0vn碰撞过程中,棒的角动量守恒参考正方向如图,则])2()2(121[2220LmLmLmvL760v第5章部分习题解答P153题5.3.18如图所示,轮对中心轴O的转动惯量为J,半径为r,如果在轮边缘上绕一轻绳,下端一质量为m的重物,设轮转动时所受的阻力矩为.求重物自静止开始下落距离h时轮的角速度.设绳与轮间无相对滑动.0M解：受力情况及坐标系如图,由转动定律和牛顿第二定律可得第5章部分习题解答JMTr0maTmgra20mrJMmgrmgTJrmTnya第5章部分习题解答2202rh00又因为hmrJrMmgr)()(220P370:10.1.4如图所示,两块“无限大”的带电平板,其电荷面密度分别为()和试写出各区域的电场强度E:区E的大小为_____,方向____;区E的大小为______,方向_____;区E的大小为______,方向____;写出各区域电场强度E的理论依据应是_____________________________________.02ⅠⅡⅢ向右向右向左场强叠加原理和“无限大”带电平板的场强公式0202302解:如图，由无限大带电平板的场强公式，可知，指向板面。，向外，，方向垂直板面，是面密度，，EEEE0020再由场强叠加原理有：2123022020202022022000223222EII区00012222EI区30002222IIIE2123022020202022022向右向右向左S变化;,0,SdESdEAS变化;,0,SdESdECS变化;,0,不SdESdEBS不变化.,0,SdESdEDPKOdSSqqqP371:10.2.6如图,将位于P点的点电荷移动到K点,则()qCP37210.2.12已知带电体的静电场中的U－r关系曲线如图所示，则该带电体是（）（A）半径为R的均匀带电球体；（B）半径为R的均匀带电球面；（C）半径为R的均匀带电圆柱体；（D）半径为R的均匀带电圆柱面。RoU